钢吊箱设计说明及计算书.docVIP

一、钢吊箱的构造说明 钢吊箱结构设计过程中需考虑不同施工阶段的需要，其所具有的功能包含以下4个方面： （1） 钢吊箱兼作主体结构的永久防撞体系 根据设计要求，钢吊箱与封底砼结合作为桥梁结构的防撞体系。为此在底板顶面设置分舱桁架。桁架与底板及壁板刚性连接，起到连接封底砼与壁板共同受力的作用。 桁架高3.2m，高出封底砼20cm，即整个桁架有3m在封底砼内，外露20cm伸入承台，将封底砼与承台联结成整体。 桁架与壁板钢箱、底板主梁焊接，并采用连接板局部加强，使底板、壁板、封底砼、仓壁砼成为整体，大大提高了底板的刚度。 （2） 整体吊装对结构整体刚度的要求 ① 水平刚度 采用大型浮吊进行吊装，由于吊钩始终在吊箱重心位置，吊点在周边的壁板位置，吊索与竖直面成一定的夹角α，似sinα=b/s（b为壁板吊耳距离吊箱重心的水平距离，s为吊索长度。通常应保证α小于45度。 由于夹角的存在，造成吊箱在整体起吊时，受到壁板各个吊耳处水平分力的“挤压”，这些力中心对称与重心，同时指向重心。在该挤压力的作用下，吊箱必须有一定的水平向刚度。 ② 竖向刚度 由于吊箱平面尺寸较大。吊点通常布置于周边的壁板上，这样吊箱底板、内支撑在吊装过程中为两端支承的空间桁架结构，其整体的竖向刚度必须足以克服自重、附属构件（如拉压杆、封堵板）重量。通常吊箱短边方向的桁架及底板内力较大，需要较大的刚度。 （3） 钢吊箱下水、浮运构造要求 钢吊箱下水、浮运过程中，底板承受较大荷载，底板太弱易产生拱底、甚至底板严重变形破坏等现象。 （4）桩基布置对吊箱结构的要求 钢吊箱起吊、移位至桩基上方，并套入护筒的过程中，通常发生吊箱结构与桩基护筒“打架” 的现象。为避免这一现象，具体构造要求如下： ①底面板以护筒半径外扩25cm开孔，其主次梁结构不的侵入该开孔区域。 ②内支撑、底板桁架、拉压杆等结构平面上距离桩基的平面位置应最少有30cm空隙。 综合钢吊箱以上功能对钢吊箱进行设计，双壁钢吊箱从结构上来看共分为五个功能部分：壁板系统、底板系统、内支撑系统、悬吊系统、定位系统。 表1-1 吊箱构造一览表 部位 截面形式 主要功能 底板系统 由型钢格构梁和面板组成。主次梁分别为HN400×200和［18a，面板为8mm厚Q235a钢板。底板上设置3.2m高桁架。 承受封底砼荷载 壁板系统 采用1.5m双壁结构；壁板由面板、水平隔板、竖向肋板及加劲板组成。面板采用14mm钢板。在标高1.5m处设8个连通管。 挡水结构；砼浇筑是作为侧向支挡 悬吊系统 采取拉压杆形式，街面2[14b，为刚性结构，抽水后经过处理能够承受一定的压力。每个护筒四周布置4个拉杆，周边受力较大的部位适当增加吊点。共布置164根拉压杆 悬吊整个吊箱及封底砼重量；抽水经处理后受压抗浮 内支撑系统 仅在标高+5.0m处设一层，采用外直径为102（82）cm，壁厚12（10）mm的钢管焊接，内置撑与底板之间设2[]32型钢作为立柱和斜撑 ，形成空间桁架。 吊装时与其他体系形成空间刚度；抽水后支撑壁板 定位系统 水平定位千斤顶桁架结构，桁架与护筒间距30cm。竖向定位为反压牛腿形式，在外侧钢管桩与护筒之间共设40根HN600×200工字钢 吊箱安装及砼浇筑时导向定位 图1-1 钢吊箱结构布置图 图1-2 钢吊箱底板结构图 图1-3 钢吊箱与防撞柔性浮箱对应位置示意图 图1-4 辅助墩、过渡墩钢吊箱壁板图 一、设计范围 宁波象山港主桥索塔承台、辅助墩及过渡墩承台钢吊箱设计。 二、设计依据 宁波象山港公路大桥及接线工程土建施工（5~8合同段）招标文件； 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）； 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； 《建筑结构荷载规范》（GBJ 9-87）； 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）； 《公路工程质量检验评定标准》（JTJ 071-98）； 《公路桥涵抗风设计规范》（JTJ 071-98）。 三、钢吊箱设计条件 根据钢吊箱具体的施工计划安排及多年水文气象资料，确定各项设计参数。 表2-1 设计参数取值表 序号 设计参数 取值 1 钻孔桩施工期设计高水位 +4.19m 2 设计水流速 1.83m/s 3 河床标高 -20.663m 4 冲刷深度 5.19m 5 设计风速 40.0m/s 6 浪高 1.8m 7